圆锥曲线齐次式与斜率之积(和)为定值
例1:为椭圆
上两个动点,且
,过原点
作直线
的垂线
,求
的轨迹方程.
解法一(常规办法):设,
,设直线
方程为
,联立
化简可得:
,所以
由于所以
又由于直线方程等价于为
,即
对比于
,则
代入
中,化简可得:
.
解法二(齐次式):
设直线方程为
,联立
化简可得:
整理成关于的齐次式:
,进而两边同时除以
,则
由于所以
,
又由于直线方程等价于为
,即
对比于
,则
代入
中,化简可得:
.
例2:已知椭圆,设直线
不经过点
的直线交于
两点,若直线
的斜率之和为
,证明:直线
恒过定点.
解:以点为坐标原点,打造新的直角坐标系
,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
架构齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而对于任意
都成立.
则:,故对应原坐标为
所以恒过定点
.
例3:已知椭圆,过其上肯定点
作倾斜角互补的两条直线,分别交于椭圆于
两点,证明:直线
斜率为定值.
解:以点为坐标原点,打造新的直角坐标系
,如图所示:
旧坐标 新坐标
即
所以
原来则转换到新坐标就成为:
设直线方程为:
原方程:则转换到新坐标就成为:
展开得:
架构齐次式:
整理为:
两边同时除以,则
所以所以
而.所以
平移变换,斜率不变,所以直线斜率为定值
.